[发明专利]采用面部追踪和情感检测及其相关的方法应用在一种交互式自适应学习及神经认知障碍诊断系统

权利要求书

1.一种用于传送和管理学习培训计划的系统，包括：

一个或多个光学传感器，用于捕获和生成学生对象在学习阶段的感测数据；

一个或多个电子数据库，包括一个或多个专业知识数据实体，每个专业知识数据实体包括一个或多个概念数据实体和一个或多个任务数据实体，其中每个概念数据实体包括一个以上的知识和技能内容项，其中每个任务数据实体包括一个以上讲课内容资料项，其中每个任务数据实体与至少一个概念数据实体相关联，其中通过组合多个所述概念数据实体而形成一个课程；

学生模块，其通过一个或多个计算机处理设备执行，以利用收集自所述光学传感器的感测数据来评估所述学生对象的情感状态和认知状态；

培训师模块，其通过一个或多个计算机处理设备执行，并被配置为在学习阶段的每个任务数据实体完成后，选择后续的任务数据实体，并从所述电子数据库中检索用于传送和呈现给所述学生对象的任务数据实体的讲课内容资料项；以及

推荐引擎，其通过一个或多个计算机处理设备执行，且被配置为创建所述后续任务数据实体的可选任务数据实体列表，其中作为所述可选的任务数据实体是与形成所述课程的所述一个以上概念数据实体相关联的任务数据实体；

其中，从所述可选任务数据实体列表选择一个任务数据实体是基于所述学生对象对所关联的概念数据实体的知识和技能内容项的理解率；以及

其中所述学生对象的理解率是通过利用所述学生对象的情感状态和认知状态的评估作为输入数据来计算。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

一个或多个生理测量装置，其配置为用于捕获所述学生对象施加在触觉感测设备上的触觉压力、心率、皮肤电活动(EDA)、皮肤温度、以及触摸响应中的一个或多个，并在所述学习阶段生成附加感测数据；

其中，所述学生模块还被配置为利用从所述光学传感器收集的感测数据，以及从所述生理测量装置收集的附加感测数据，来评估所述学生对象的情感状态和认知状态。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

一个或多个语音记录设备，其被配置用于捕获所述学生对象的声音和语音清晰度，并在所述学习阶段生成附加感测数据；

其中，所述学生模块还被配置为利用从所述光学传感器收集的感测数据以及从所述语音记录设备收集的所述附加感测数据来评估所述学生对象的情感状态和认知状态。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

一个或多个笔迹捕获设备，其配置为用于捕获所述学生对象的笔迹，并在所述学习阶段生成附加感测数据；

其中，所述学生模块还被配置为利用从所述光学传感器收集的感测数据以及从所述笔迹捕获设备收集的所述附加感测数据来评估所述学生对象的情感状态和认知状态。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

一个或多个教学助理，其被配置用于捕获所述学生对象与教学助理的互动，并在所述学习阶段生成附加感测数据；

其中，所述学生模块还被配置为根据从所述光学传感器收集的感测数据和从所述教学助理收集的所述附加感测数据评估所述学生对象的情感状态和认知状态。

6.如权利要求1所述的系统，其中，每个讲课内容资料项是讲课笔记、插图、测试问题、具有嵌入的测试问题的视频、具有设计成在推导问题解决方案中提供指导的多个步骤的解题练习或具有一个或多个用于模拟与所述学生对象学习进度同步的解题练习步骤的启发式规则或约束的解题练习。

7.如权利要求1所述的系统，

其中，多个概念数据实体串连形成一逻辑树数据结构；

其中，包含一个主题的基本知识和技能内容项的概念数据实体被表示在所述逻辑树数据结构更靠近根的节点，而包含高级知识和技能内容项的概念数据实体以及常规基础知识和技能内容项的分支被表示在所述逻辑树数据结构的不同分支的较高节点；

其中，所述推荐引擎进一步配置为创建所述后续任务数据实体的可选任务数据实体列表，其中所述可选任务数据实体是与形成所述课程的一个以上概念数据实体相关联的任务数据实体，且所述一个以上概念数据实体包含有所述学生对象未掌握的并靠近所述概念数据实体所属逻辑树数据结构的根的知识技能项。